混凝土防渗墙施工工艺
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• 柔性材料一般抗压强度小于5MPa，弹性模 量小于1000MPa，有塑性混凝土（砂浆）、 自凝灰浆、固化灰浆等。
七、防渗墙造孔
• 造孔是防渗墙施工中的主要工序，它受地 层等自然条件影响最大，是影响工期、工 程成本，甚至决定工程成败的重要因素。
• 防渗墙施工技术的进步主要是体现在造孔 水平上。防渗墙施工的风险和潜力也主要 取决于造孔的成效。
9.2 混凝土开浇
• 开始浇筑混凝土时，一般在导管内放入一直径比导
管内径略小的排球，以便将最初进入导管中的混凝土 和管内的泥浆隔开。当第一罐混凝土压着塞球向下运 动时，塞球推压着泥浆自导管下口溢出，当塞球被顶 在导管下口岩面处时混凝土已满管。在满管后仍应备 有足够的混凝土，以便继续向管内快速灌注。塞球被 挤压出导管漂浮至泥浆表面，管内混凝土流出并将导 管的下口埋住。随即应连续向管内注入混凝土，务必 使混凝土将导管下口埋住最少30cm。因此，准确计 算和备足可连续浇入的混凝土方量，是保证浆下混凝 土浇筑质量的第一步。
•
十、 墙段连接
• 各单元墙段由接缝（或接头）连接成防渗 墙整体，墙段间的接缝是防渗墙的薄弱环 节。如果接头设计方案不当或施工质量不 好，就有可能在某些接缝部位产生集中渗 漏，严重者会引起墙后地基土的流失，进 而导致坝体的塌陷。由于施工方法的不同， 墙段接头的型式有所差异。下面介绍几种 接头方式。
10.1、钻凿法连接
• (2)按墙体材料分：主要有普通混凝土防渗 墙、钢筋混凝土防渗墙、粘土混凝土防渗 墙、塑性混凝土防渗墙和灰浆防渗墙。
• (3)按布置方式分：可分为嵌固式防渗墙、 悬挂式防渗墙和组合式防渗墙。
• (4)按成槽方法分：主要有钻挖成槽防渗墙、 铣切成槽防渗墙、射水成槽防渗墙和锯槽 防渗墙。
• 1.3
防 渗 墙 工 序
5.1、钢绳冲击钻机
5.2抓斗钻机（SG30型）
5.2抓斗钻机（宝俄BG型）
5.3液压双轮铣槽机
5.3液压双轮铣槽机（铣齿部件图）
六、墙体材料
• 防渗墙墙体材料根据其抗压强度和弹性模 量，可以分为刚性材料和柔性材料。
• 刚性材料一般抗压强度大于5MPa，弹性模 量大于1000MPa，有普通混凝土（包括钢 筋混凝土）、粘土混凝土、粉煤灰混凝土 等。
• 2.泵吸排渣法 • 此法用设置在地面的砂石泵通过排渣管将孔底的泥渣吸出，经泥浆净化系
统除去粒径65μBaidu Nhomakorabea以上颗粒，再返回到槽内使用。该方法效率高，效果好，节 约泥浆。
• 3.潜水泵排渣法 • 国外一般采用立式潜水砂石泵进行清孔换浆，潜水砂石泵安设在孔底，将
混有钻碴的泥浆抽出孔外，经净化处理后再用。
3.采用抽筒清孔
4.浇筑混凝土
混凝土凝土 泵送混凝土
围堰混凝土防渗墙“ 钻劈法”二期槽孔施工工艺流程
7.3、其它机械成槽方法
• 在小型水利水电工程中还有使用射水成槽 机、锯槽机等进行造孔成槽的。射水成槽 的主、副孔安排与液压铣成槽法中主副孔 的安排基本相同。锯槽形成的是连续的沟 槽，然后将其分隔为单元槽孔，进行混凝 土浇筑。
• 水工混凝土防渗墙的类型可按墙体结构形式、墙 体材料、布置方式和成槽方法分类。
• (1)按墙体结构形式分：可分为桩柱型防渗墙、 槽孔型防渗墙和混合型防渗墙三类（见图）。槽 孔防渗墙使用更为广泛。
2
1
1
2
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(a) 1
1
2
3
1
2 (c)
1 21 21 21 2 1
12 1 21 2 1 (b)
1
一、概况
• 4.气举排渣法 • 此法的原理是籍助气举排渣器将液气混合，利用密度差来升扬排出孔底的
沉渣。
九、水下混凝土灌注
• 防渗墙混凝土的浇筑采用的是 水下导管浇筑法（见右图）槽 孔混凝土浇筑是关键的工序， 所占时间不长（有时只1%）， 但对成墙质量至关重要，一旦 失败，整个墙段将全部报废， 经济和时间的损失是很大的， 因此应当十分重视，周密组织， 细心准备，把握好每一个环节， 做到万无一失。
八、孔底淤积的清理
• 槽孔钻掘完成后，泥浆中的钻渣都将沉淀在槽底，这些钻渣必须在混凝土浇 筑前清理干净，否则，将给墙体质量带来危害。清除孔底淤积的方法主要有 以下方法。
• 1. 抽筒出渣法 • 抽筒出渣法是钢绳冲击钻机成槽采用的出渣方式。该法操作简便，但效率
低，泥浆损耗大，清渣效果也较差，已逐步被其它方法代替。
材料； • (8)补充地质勘探。设计阶段的勘探孔密度一般不能满足防渗墙施工
的需要，为保证墙底嵌岩质量，应在原有勘探孔的基础上进行补充勘 探，加密勘探孔。
•
图1：施工平台和导墙布置图
三、泥浆制备
• 制浆站的位置应尽量靠近防渗墙施工现场，并 应尽量设置在地势较高的位置，以便于自流供 浆。制浆站场地应尽量开阔、平坦，以便于卸 运、存储土料。
•
9.1、浇筑导管的配置和布设
• 导管可用钢板卷焊管，也可用无缝钢管，长度一般 为2m、1.5m、1.0m、0.5m、0.3m等导管，内径以 200～300mm为宜；
• 导管有三种连接方式，即法兰盘连接、丝扣连接和 柔性键连接方式。法兰盘连接用橡胶垫止水，另外 两种都用“Ｏ”型密封圈止水
• 导管应布置在防渗墙中心线上，间距不得大于3.5m， 一期槽孔两端的导管距端面或接头管的距离宜为 1.0～1.5m， 二期槽孔两端的导管距端面的距离宜 为1.0m，开浇时导管口距孔底15～25cm。此外当 槽孔底面高差大于25cm时，导管应布置在其控制 范围的最低处。
• 当使用粘土泥浆时，制浆站主要包括粘土料 场、配料平台、制浆平台、储浆池、供应管路、 供水管路等设施。一般每台双轴卧式搅拌机平 均占地面积40～45m2。其典型布置下图。使 用膨润土制浆时，制浆站布置大体相同，面积 可以减小一些。
图2：制浆站典型布置图
四、混凝土制备
• 防渗墙施工的混凝土搅拌和运输系统应满足《墙规》 （DL-T5199-2004）的要求，即浇筑时槽孔内混凝 土面上升速度不宜小于2m/h，混凝土的拌合运输能 力应不小于最大计划浇筑强度的1.5倍 ，在浇筑过 程因故中断的时间不宜超过40min。
7.1 槽孔划分
• 槽孔的划分与施工顺序、造孔方法等有关。 当采用间隔分序法施工时，可按下图所示 划分槽段。施工时先施工一期槽，后施工 二期槽。槽段内先施工主孔，后施工副孔。
7.2、 冲击式钻机造孔成槽
•
在一般情况下，每一个槽孔都是先施工主孔，后施工副孔，主、副 孔相连成为一个槽孔（见下图），槽孔浇筑混凝土后成为一个单元
2 .劈打主孔 进中间主孔
4..采 采用 用抽 抽筒 筒清 清孔 孔
5.. 下 下设 浇 接筑 头导 管管 及后 浇浇筑筑混凝 土 导管后浇筑混凝土
泵送混凝土
围图 堰混 6-1凝-7土防“ 渗钻 墙劈“法钻”劈一法 期” 槽孔 一施 期工槽工孔艺施流工 程工艺流程
1 .钻进二期槽孔主孔
2. 劈打二期槽孔副孔
混凝土防渗墙施工工艺
一、概况
• 1.1防渗墙定义 • 混凝土防渗墙是在松散透水地基或土石坝
（堰）坝体中以泥浆固壁连续造孔，在泥 浆下浇筑混凝土或回填其它防渗材料筑成 的，起防渗作用的地下连续墙。 • 混凝土防渗墙主要是按施工方法来定义的， 对墙体材料并无严格的限制。
一、概况
• 1.2混凝土防渗墙的类型：
9.3 混凝土浇筑过程的控制
• （1）导管的埋深：我国2004《墙规》规定，导管的埋入
混凝土深度不得小于1.0m，不宜大于6.m。 • （2）浇筑速度：槽孔内砼面的上升速度不得小于2m/h。 • （3）槽孔中混凝土面的量测：为了掌握混凝土的浇筑速
度和控制混凝土在槽孔中均匀上升，应经常测定槽孔中的 混凝土表面的深度或高程。 • （4）终浇高程： 由于泥浆下浇筑的混凝土表面混有很多 沉渣，因此表层的混凝土质量都会存在很多缺陷。为此， 在混凝土终浇时一般都使混凝土终浇高程高出混凝土的设 计高程至少0.5m，以便将来凿除这部分混浆层。
• 根据工程特点可选用自制混凝土或采用商品混凝 土
• 搅拌站的型式应根据每个工程所在的位置、工程 规模而定。工程规模较小、 宜设置简易的拌合站， 采用人工上料和翻斗车方式运输混凝土。若工程规 模、浇筑强度较大，应设置自动化或半自动化搅拌 站，并使用混凝土搅拌运输车。
五、常用的成槽设备
• 防渗墙的造孔机械很多，几乎各式钻井的 机械都可以用作防渗墙施工，但各种机械 适用的施工方法、地层条件和工作效率有 很大不同，这里介绍几种使用较多的成槽 机械。
一
、 概 况
二、施工准备
• 2.1 施工准备的内容
• 混凝土防渗墙施工准备的内容主要包括下列内容： • (1)收集、研究有关施工要求、施工条件的文件、图纸、资料和标准； • (2)根据批准的设计文件和施工合同，编制施工组织设计和施工细则； • (3)施工场地准备； • (4)设置防渗墙中心线定位点、水准基点和导墙沉陷观测点； • (5)修建导墙和施工平台（见下图1）； • (6)修建和安装施工铺助设施； • (7)进行墙体材料和固壁泥浆的配合比试验，并选定施工配合比和原
墙段。主孔直径等于墙厚。副孔就是两个主孔之间留下的位置，其
长度一般大于墙厚的1.5倍。
• 由于钻头是圆形的，因此在主、副孔钻完之后，其间会留下一些残 余部分，这叫“小墙”。这需要变换钻机和钻头的位置，从上至下 把它们劈掉（俗称打小墙）。至此就可以形成一个完整的、等厚度 的槽孔。
1. 钻进端头孔 3 劈打副孔
（a）下接头管
（b）下钢筋笼
（c） 浇水下混凝土 （d）拔出接头管
10.3 双反弧连接
• 把一期桩孔改成为槽孔（下图）。施工时先按一般要求完成一期槽孔， 相邻的两个一期槽孔间留下一个接头孔（也就是二期槽孔）的位置， 然后在这个位置上按主孔的要求钻凿出圆形钻孔，接着用双反弧钻头 进行扩孔使圆形孔成为双反弧形状的孔，再接着用液压可张式双反弧 钻头将一期墙段端面残留的泥渣凿除刷洗干净，最后浇筑成墙。
• 适用于冲击钻机造孔和墙体 材料为低强度混凝土的条件， 其施工程序见右图。这种接 头方式最终是在一、二期墙 段间形成一条半圆形的接缝。 这种方法的优点是工艺简单， 不需专门的设备，形成的接 缝可靠。缺点是要损耗10% 左右的墙体材料和工时。
•
10.2 拔管法连接
拔管法是在一期槽孔浇筑混凝土前将专用的接头管置于槽孔的两端 （下图），然后浇筑混凝土，待混凝土初凝后，用专用的拔管机或 吊车将接头管拔出，从而在一期墙段的两端形成光滑的半圆柱面和 便利二期槽孔施工的两个导孔，二期槽孔施工完成后，即在此形成 一个接缝面。如果二期槽孔混凝土浇注质量良好，所形成的接缝将 很密实，缝宽可以控制在1mm以下。
七、防渗墙造孔
• 造孔是防渗墙施工中的主要工序，它受地 层等自然条件影响最大，是影响工期、工 程成本，甚至决定工程成败的重要因素。
• 防渗墙施工技术的进步主要是体现在造孔 水平上。防渗墙施工的风险和潜力也主要 取决于造孔的成效。
9.2 混凝土开浇
• 开始浇筑混凝土时，一般在导管内放入一直径比导
管内径略小的排球，以便将最初进入导管中的混凝土 和管内的泥浆隔开。当第一罐混凝土压着塞球向下运 动时，塞球推压着泥浆自导管下口溢出，当塞球被顶 在导管下口岩面处时混凝土已满管。在满管后仍应备 有足够的混凝土，以便继续向管内快速灌注。塞球被 挤压出导管漂浮至泥浆表面，管内混凝土流出并将导 管的下口埋住。随即应连续向管内注入混凝土，务必 使混凝土将导管下口埋住最少30cm。因此，准确计 算和备足可连续浇入的混凝土方量，是保证浆下混凝 土浇筑质量的第一步。
•
十、 墙段连接
• 各单元墙段由接缝（或接头）连接成防渗 墙整体，墙段间的接缝是防渗墙的薄弱环 节。如果接头设计方案不当或施工质量不 好，就有可能在某些接缝部位产生集中渗 漏，严重者会引起墙后地基土的流失，进 而导致坝体的塌陷。由于施工方法的不同， 墙段接头的型式有所差异。下面介绍几种 接头方式。
10.1、钻凿法连接
• (2)按墙体材料分：主要有普通混凝土防渗 墙、钢筋混凝土防渗墙、粘土混凝土防渗 墙、塑性混凝土防渗墙和灰浆防渗墙。
• (3)按布置方式分：可分为嵌固式防渗墙、 悬挂式防渗墙和组合式防渗墙。
• (4)按成槽方法分：主要有钻挖成槽防渗墙、 铣切成槽防渗墙、射水成槽防渗墙和锯槽 防渗墙。
• 1.3
防 渗 墙 工 序
5.1、钢绳冲击钻机
5.2抓斗钻机（SG30型）
5.2抓斗钻机（宝俄BG型）
5.3液压双轮铣槽机
5.3液压双轮铣槽机（铣齿部件图）
六、墙体材料
• 防渗墙墙体材料根据其抗压强度和弹性模 量，可以分为刚性材料和柔性材料。
• 刚性材料一般抗压强度大于5MPa，弹性模 量大于1000MPa，有普通混凝土（包括钢 筋混凝土）、粘土混凝土、粉煤灰混凝土 等。
• 2.泵吸排渣法 • 此法用设置在地面的砂石泵通过排渣管将孔底的泥渣吸出，经泥浆净化系
统除去粒径65μBaidu Nhomakorabea以上颗粒，再返回到槽内使用。该方法效率高，效果好，节 约泥浆。
• 3.潜水泵排渣法 • 国外一般采用立式潜水砂石泵进行清孔换浆，潜水砂石泵安设在孔底，将
混有钻碴的泥浆抽出孔外，经净化处理后再用。
3.采用抽筒清孔
4.浇筑混凝土
混凝土凝土 泵送混凝土
围堰混凝土防渗墙“ 钻劈法”二期槽孔施工工艺流程
7.3、其它机械成槽方法
• 在小型水利水电工程中还有使用射水成槽 机、锯槽机等进行造孔成槽的。射水成槽 的主、副孔安排与液压铣成槽法中主副孔 的安排基本相同。锯槽形成的是连续的沟 槽，然后将其分隔为单元槽孔，进行混凝 土浇筑。
• 水工混凝土防渗墙的类型可按墙体结构形式、墙 体材料、布置方式和成槽方法分类。
• (1)按墙体结构形式分：可分为桩柱型防渗墙、 槽孔型防渗墙和混合型防渗墙三类（见图）。槽 孔防渗墙使用更为广泛。
2
1
1
2
2
(a) 1
1
2
3
1
2 (c)
1 21 21 21 2 1
12 1 21 2 1 (b)
1
一、概况
• 4.气举排渣法 • 此法的原理是籍助气举排渣器将液气混合，利用密度差来升扬排出孔底的
沉渣。
九、水下混凝土灌注
• 防渗墙混凝土的浇筑采用的是 水下导管浇筑法（见右图）槽 孔混凝土浇筑是关键的工序， 所占时间不长（有时只1%）， 但对成墙质量至关重要，一旦 失败，整个墙段将全部报废， 经济和时间的损失是很大的， 因此应当十分重视，周密组织， 细心准备，把握好每一个环节， 做到万无一失。
八、孔底淤积的清理
• 槽孔钻掘完成后，泥浆中的钻渣都将沉淀在槽底，这些钻渣必须在混凝土浇 筑前清理干净，否则，将给墙体质量带来危害。清除孔底淤积的方法主要有 以下方法。
• 1. 抽筒出渣法 • 抽筒出渣法是钢绳冲击钻机成槽采用的出渣方式。该法操作简便，但效率
低，泥浆损耗大，清渣效果也较差，已逐步被其它方法代替。
材料； • (8)补充地质勘探。设计阶段的勘探孔密度一般不能满足防渗墙施工
的需要，为保证墙底嵌岩质量，应在原有勘探孔的基础上进行补充勘 探，加密勘探孔。
•
图1：施工平台和导墙布置图
三、泥浆制备
• 制浆站的位置应尽量靠近防渗墙施工现场，并 应尽量设置在地势较高的位置，以便于自流供 浆。制浆站场地应尽量开阔、平坦，以便于卸 运、存储土料。
•
9.1、浇筑导管的配置和布设
• 导管可用钢板卷焊管，也可用无缝钢管，长度一般 为2m、1.5m、1.0m、0.5m、0.3m等导管，内径以 200～300mm为宜；
• 导管有三种连接方式，即法兰盘连接、丝扣连接和 柔性键连接方式。法兰盘连接用橡胶垫止水，另外 两种都用“Ｏ”型密封圈止水
• 导管应布置在防渗墙中心线上，间距不得大于3.5m， 一期槽孔两端的导管距端面或接头管的距离宜为 1.0～1.5m， 二期槽孔两端的导管距端面的距离宜 为1.0m，开浇时导管口距孔底15～25cm。此外当 槽孔底面高差大于25cm时，导管应布置在其控制 范围的最低处。
• 当使用粘土泥浆时，制浆站主要包括粘土料 场、配料平台、制浆平台、储浆池、供应管路、 供水管路等设施。一般每台双轴卧式搅拌机平 均占地面积40～45m2。其典型布置下图。使 用膨润土制浆时，制浆站布置大体相同，面积 可以减小一些。
图2：制浆站典型布置图
四、混凝土制备
• 防渗墙施工的混凝土搅拌和运输系统应满足《墙规》 （DL-T5199-2004）的要求，即浇筑时槽孔内混凝 土面上升速度不宜小于2m/h，混凝土的拌合运输能 力应不小于最大计划浇筑强度的1.5倍 ，在浇筑过 程因故中断的时间不宜超过40min。
7.1 槽孔划分
• 槽孔的划分与施工顺序、造孔方法等有关。 当采用间隔分序法施工时，可按下图所示 划分槽段。施工时先施工一期槽，后施工 二期槽。槽段内先施工主孔，后施工副孔。
7.2、 冲击式钻机造孔成槽
•
在一般情况下，每一个槽孔都是先施工主孔，后施工副孔，主、副 孔相连成为一个槽孔（见下图），槽孔浇筑混凝土后成为一个单元
2 .劈打主孔 进中间主孔
4..采 采用 用抽 抽筒 筒清 清孔 孔
5.. 下 下设 浇 接筑 头导 管管 及后 浇浇筑筑混凝 土 导管后浇筑混凝土
泵送混凝土
围图 堰混 6-1凝-7土防“ 渗钻 墙劈“法钻”劈一法 期” 槽孔 一施 期工槽工孔艺施流工 程工艺流程
1 .钻进二期槽孔主孔
2. 劈打二期槽孔副孔
混凝土防渗墙施工工艺
一、概况
• 1.1防渗墙定义 • 混凝土防渗墙是在松散透水地基或土石坝
（堰）坝体中以泥浆固壁连续造孔，在泥 浆下浇筑混凝土或回填其它防渗材料筑成 的，起防渗作用的地下连续墙。 • 混凝土防渗墙主要是按施工方法来定义的， 对墙体材料并无严格的限制。
一、概况
• 1.2混凝土防渗墙的类型：
9.3 混凝土浇筑过程的控制
• （1）导管的埋深：我国2004《墙规》规定，导管的埋入
混凝土深度不得小于1.0m，不宜大于6.m。 • （2）浇筑速度：槽孔内砼面的上升速度不得小于2m/h。 • （3）槽孔中混凝土面的量测：为了掌握混凝土的浇筑速
度和控制混凝土在槽孔中均匀上升，应经常测定槽孔中的 混凝土表面的深度或高程。 • （4）终浇高程： 由于泥浆下浇筑的混凝土表面混有很多 沉渣，因此表层的混凝土质量都会存在很多缺陷。为此， 在混凝土终浇时一般都使混凝土终浇高程高出混凝土的设 计高程至少0.5m，以便将来凿除这部分混浆层。
• 根据工程特点可选用自制混凝土或采用商品混凝 土
• 搅拌站的型式应根据每个工程所在的位置、工程 规模而定。工程规模较小、 宜设置简易的拌合站， 采用人工上料和翻斗车方式运输混凝土。若工程规 模、浇筑强度较大，应设置自动化或半自动化搅拌 站，并使用混凝土搅拌运输车。
五、常用的成槽设备
• 防渗墙的造孔机械很多，几乎各式钻井的 机械都可以用作防渗墙施工，但各种机械 适用的施工方法、地层条件和工作效率有 很大不同，这里介绍几种使用较多的成槽 机械。
一
、 概 况
二、施工准备
• 2.1 施工准备的内容
• 混凝土防渗墙施工准备的内容主要包括下列内容： • (1)收集、研究有关施工要求、施工条件的文件、图纸、资料和标准； • (2)根据批准的设计文件和施工合同，编制施工组织设计和施工细则； • (3)施工场地准备； • (4)设置防渗墙中心线定位点、水准基点和导墙沉陷观测点； • (5)修建导墙和施工平台（见下图1）； • (6)修建和安装施工铺助设施； • (7)进行墙体材料和固壁泥浆的配合比试验，并选定施工配合比和原
墙段。主孔直径等于墙厚。副孔就是两个主孔之间留下的位置，其
长度一般大于墙厚的1.5倍。
• 由于钻头是圆形的，因此在主、副孔钻完之后，其间会留下一些残 余部分，这叫“小墙”。这需要变换钻机和钻头的位置，从上至下 把它们劈掉（俗称打小墙）。至此就可以形成一个完整的、等厚度 的槽孔。
1. 钻进端头孔 3 劈打副孔
（a）下接头管
（b）下钢筋笼
（c） 浇水下混凝土 （d）拔出接头管
10.3 双反弧连接
• 把一期桩孔改成为槽孔（下图）。施工时先按一般要求完成一期槽孔， 相邻的两个一期槽孔间留下一个接头孔（也就是二期槽孔）的位置， 然后在这个位置上按主孔的要求钻凿出圆形钻孔，接着用双反弧钻头 进行扩孔使圆形孔成为双反弧形状的孔，再接着用液压可张式双反弧 钻头将一期墙段端面残留的泥渣凿除刷洗干净，最后浇筑成墙。
• 适用于冲击钻机造孔和墙体 材料为低强度混凝土的条件， 其施工程序见右图。这种接 头方式最终是在一、二期墙 段间形成一条半圆形的接缝。 这种方法的优点是工艺简单， 不需专门的设备，形成的接 缝可靠。缺点是要损耗10% 左右的墙体材料和工时。
•
10.2 拔管法连接
拔管法是在一期槽孔浇筑混凝土前将专用的接头管置于槽孔的两端 （下图），然后浇筑混凝土，待混凝土初凝后，用专用的拔管机或 吊车将接头管拔出，从而在一期墙段的两端形成光滑的半圆柱面和 便利二期槽孔施工的两个导孔，二期槽孔施工完成后，即在此形成 一个接缝面。如果二期槽孔混凝土浇注质量良好，所形成的接缝将 很密实，缝宽可以控制在1mm以下。